CN113307151A - 基于无人行车的吊装装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了基于无人行车的吊装装置和方法，基于无人行车的吊装装置包括吊钩和钢缆，所述吊钩包括第一部分、第二部分和第三部分，所述钢缆连接所述第一部分，所述第三部分设置在所述第一部分的下侧，所述第二部分上下设置，并用于连接所述第一部分和第三部分；所述吊装装置包括：第一成像单元用于形成待吊装物件的俯视图像；第二成像用于形成待吊装物件的侧部图像；判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；检测单元设置在所述第一部分或第三部分，用于检测待吊装物件是否被第三部分全部承载。本发明具有定位准确等优点。

Description

基于无人行车的吊装装置和方法
技术领域
本发明涉及无人行车，特别涉及基于无人行车的吊装装置和方法。
背景技术
高线成品库库区采用行车进行吊运工作，如对高线卷的入库、出库、倒库等都需要采用行车进行吊运，具体方式为：依靠行车工驾驶行车移动至高线卷上方，再在地面人工的配合下把吊钩***高线卷内，以此完成高线卷的抓取和搬运工作。但是由于库区大小以及行车工驾驶室位置的限制，很多时候行车工无法准确看清吊钩与高线卷的实际情况，只能依据经验进行抓取。存在以下问题：
1.无法快速准确的把吊钩***到目标高线卷中。
2.吊钩对中不够精确，经常把成品高线卷表面撞坏。
3.无法精确控制高线卷挂在吊钩中的位置，如果高线卷离吊钩开口方向较近时则存在掉落风险。
4.搬运效率较低。
发明内容
为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于无人行车的吊装装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于无人行车的吊装装置包括吊钩和钢缆，所述吊钩包括第一部分、第二部分和第三部分，所述钢缆连接所述第一部分，所述第三部分设置在所述第一部分的下侧，所述第二部分上下设置，并用于连接所述第一部分和第三部分；所述基于无人行车的吊装装置包括：
第一成像单元，所述第一成像单元用于形成待吊装物件的俯视图像；
第二成像单元，所述第二成像用于形成待吊装物件的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；
检测单元，所述检测单元设置在所述第一部分或第三部分，用于检测待吊装物件是否被第三部分全部承载。
本发明的另一目的在于提供了应用上述基于无人行车的吊装装置的基于无人行车的吊装方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
根据本发明的基于无人行车的吊装装置的基于无人行车的吊装方法，所述基于无人行车的吊装方法包括以下步骤：
(A1)吊钩与待吊装物件的相对位置的评价，具体为；
第一成像单元用于形成待吊装物件的俯视图像，第二成像用于形成待吊装物件的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；若不符合要求，则利用无人行车调整所述吊钩的位置，直到所述待吊装物件在水平方向及竖直方向上均符合要求；
(A2)平移所述吊钩，使得所述吊钩的第三部分穿入所述待吊装物件内；
在穿入过程中，检测单元检测待吊装物件是否被第三部分全部承载，若否，所述第三部分进一步穿入所述待吊装物件内，若是，进入下一步骤；
(A3)无人行车利用钢缆向上拉动所述待吊装物件。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.搬运效率高；
利用成像单元及判断装置，快速准确的把吊钩***到待吊物件如高线卷中，显著地提高了搬运效率；
2.安全性好；
利用第一测距单元准确检测倒钩中第二部分与待吊物件侧部间的距离，防止待吊物件撞击而造成物件及吊钩损坏，提高了安全性；
利用检测单元快速、准确地判断待吊物件是否被第三部分完全承载，有效地防止了待吊物件掉落；
利用旋转件的自动旋转，使得在第三部分***待吊物件中时，旋转件处于水平状态，待吊物件被第三部分完全承载后，旋转件处于竖直状态，有效地防止了物件的掉落，提高了吊装的安全性。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是根据本发明实施例的基于无人行车的吊装装置的结构示意图。
具体实施方式
图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
图1给出了本发明实施例的基于无人行车的吊装装置的结构示意图，如图1所示，所述基于无人行车的吊装装置包括：
吊钩和钢缆16，所述吊钩包括第一部分31、第二部分32和第三部分33，所述钢缆16连接所述第一部分31，所述第三部分33设置在所述第一部分31的下侧，所述第二部分32上下设置，并用于连接所述第一部分31和第三部分33；
第一成像单元21，如相机，所述第一成像单元21用于形成待吊装物件的俯视图像；
第二成像单元22，如相机，所述第二成像22用于形成待吊装物件的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；图像识别技术是现有技术；
检测单元，如光电检测单元，所述检测单元设置在所述第一部分31或第三部分33，用于检测待吊装物件是否被第三部分33全部承载。
为了防止待吊装物件误撞第二部分，进一步地，所述基于无人行车的吊装装置还包括：
第一测距单元41，所述第一测距单元41设置在所述第二部分32上，用于检测所述第二部分32与待吊装物件的侧部间的距离，当该距离小于阈值后，停止吊钩和待吊物件间的相对运动。
为了检测待吊物件是否被第三部分完全承载，进一步地，所述检测单元包括：
光源51，所述光源51发出的检测光穿过所述第一部分31和第三部分33间的空间；
探测器52，所述探测器52接收穿过所述空间的测量光，转换出的电信送分析单元；
分析单元，所述分析单元用于比对所述电信号和信号阈值；
若所述电信号低于所述信号阈值，表明待吊装物件未被所述第三部分33完全承载；
若所述电信号不低于所述信号阈值，表明待吊装物件被所述第三部分33完全承载。
为了防止被第三部分完全承载的物件掉落，进一步地，所述基于无人行车的吊装装置还包括：
旋转件61，所述旋转件61设置在所述第三部分33的上壁，用于根据需要地处于水平状态和竖直状态。
为了防止物件压坏旋转件，进一步地，当所述旋转件61处于水平状态时，所述旋转件61的上壁不高于所述第三部分33的上壁。
为了实现吊钩(物件)的三维移动，进一步地，所述无人行车包括：
第一移动装置11和第二移动装置12，所述第二移动装置12设置在所述第一移动装置11上侧；所述第一移动装置11用于在水平面的第一方向上平移，所述第二移动装置12用于在水平面的第二方向上平移；
卷绕装置14，所述卷绕装置14设置在所述第二移动装置12上，用于卷绕所述钢缆16。
为了有效地获得吊钩的高度，进一步地，所述基于无人行车的吊装装置还包括：
第二测距单元42，如激光测距仪，所述第二测距单元42用于检测所述无人行车和所述第一部分31间的距离。
本发明实施例的基于无人行车的吊装方法，也即本实施例的基于无人行车的吊装装置的工作方法，所述基于无人行车的吊装方法包括以下步骤：
(A1)吊钩与待吊装物件的相对位置的评价，具体为；
第一成像单元21用于形成待吊装物件的俯视图像，第二成像单元22用于形成待吊装物件的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；若不符合要求，则利用无人行车调整所述吊钩的位置，直到所述待吊装物件在水平方向及竖直方向上均符合要求；
(A2)平移所述吊钩，使得所述吊钩的第三部分33穿入所述待吊装物件内；
在穿入过程中，检测单元检测待吊装物件是否被第三部分33全部承载，若否，所述第三部分33进一步穿入所述待吊装物件内，若是，进入下一步骤；
(A3)无人行车利用钢缆16向上拉动所述待吊装物件。
实施例2：
根据本发明实施例1的基于无人行车的吊装装置及方法在吊装高线卷中的应用例。
在该应用例中，如图1所示，第一成像单元21采用相机，设置在第一部分31上，镜头朝下，从而获得高线卷的俯视图像；第二成像单元22采用相机，设置在所述第二部分32上，镜头朝向高线卷，从而获得高线卷的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；图像识别技术是现有技术；
检测单元包括光源51、探测器52和分析单元，所述光源51采用半导体激光器，设置在第三部分33上，发出的检测光穿过所述第一部分31和第三部分33间的空间；所述探测器52设置在第一部分31上，用于接收穿过所述空间的测量光，转换出的电信送分析单元；分析单元用于比对所述电信号和信号阈值；若所述电信号低于所述信号阈值，表明待吊装物件未被所述第三部分完全承载；若所述电信号不低于所述信号阈值，表明待吊装物件被所述第三部分完全承载；
第一测距单元41采用测距雷达，设置在所述第二部分32上，用于检测所述第二部分32与高线卷侧部间的距离，当该距离小于阈值后，停止吊钩和高线卷间的水平相对运动；
旋转件61设置在所述第三部分33的上壁，用于根据需要地处于水平状态和竖直状态；当所述旋转件61处于水平状态时，所述旋转件61的上壁不高于所述第三部分33的上壁；
无人行车包括第一移动装置11、第二移动装置12和卷绕装置14，所述第二移动装置12设置在所述第一移动装置11上侧；所述第一移动装置11用于在水平面的第一方向上平移，所述第二移动装置12用于在水平面的第二方向上平移，第一方向垂直于第二方向；卷绕装置14设置在所述第二移动装置12上，用于卷绕所述钢缆16；编码器15用于实时获得吊钩的实时高度；
第二测距单元42采用激光测距仪，所述第二测距单元42用于检测所述无人行车和所述第一部分31间的距离，用于实时校正所述编码装置。
本发明实施例的基于无人行车的吊装方法，也即本实施例的基于无人行车的吊装装置的工作方法，所述基于无人行车的吊装方法包括以下步骤：
(A1)吊钩与高线卷的相对位置的评价，具体为；
第一成像单元21用于形成高线卷的俯视图像，第二成像单元22用于形成高线卷的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的高线卷是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的高线卷是否在竖直方向上符合要求；若不符合要求，则利用无人行车调整所述吊钩的位置，直到所述高线卷在水平方向及竖直方向上均符合要求；
(A2)平移所述吊钩，使得所述吊钩的第三部分33穿入所述高线卷内；
在穿入过程中，检测单元检测高线卷是否被第三部分33全部承载，若否，所述第三部分33进一步穿入所述高线卷内，若是，进入下一步骤；
(A3)无人行车利用钢缆16向上拉动所述高线卷。

Claims (10)

1.基于无人行车的吊装装置，所述基于无人行车的吊装装置包括吊钩和钢缆，所述吊钩包括第一部分、第二部分和第三部分，所述钢缆连接所述第一部分，所述第三部分设置在所述第一部分的下侧，所述第二部分上下设置，并用于连接所述第一部分和第三部分；其特征在于，所述基于无人行车的吊装装置包括：
第一成像单元，所述第一成像单元用于形成待吊装物件的俯视图像；
第二成像单元，所述第二成像用于形成待吊装物件的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；
检测单元，所述检测单元设置在所述第一部分或第三部分，用于检测待吊装物件是否被第三部分全部承载。
2.根据权利要求1所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，所述基于无人行车的吊装装置还包括：
第一测距单元，所述第一测距单元设置在所述第二部分上，用于检测所述第二部分与待吊装物件的侧部间的距离。
3.根据权利要求1所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，所述检测单元包括：
光源，所述光源发出的检测光穿过所述第一部分和第三部分间的空间；
探测器，所述探测器接收穿过所述空间的测量光，转换出的电信送分析单元；
分析单元，所述分析单元用于比对所述电信号和信号阈值；
若所述电信号低于所述信号阈值，表明待吊装物件未被所述第三部分完全承载；
若所述电信号不低于所述信号阈值，表明待吊装物件被所述第三部分完全承载。
4.根据权利要求1所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，所述基于无人行车的吊装装置还包括：
旋转件，所述旋转件设置在所述第三部分的上壁，用于根据需要地处于水平状态和竖直状态。
5.根据权利要求4所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，当所述旋转件处于水平状态时，所述旋转件的上壁不高于所述第三部分的上壁。
6.根据权利要求2所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，所述无人行车包括：
第一移动装置和第二移动装置，所述第二移动装置设置在所述第一移动装置上侧；所述第一移动装置用于在水平面的第一方向上平移，所述第二移动装置用于在水平面的第二方向上平移；
卷绕装置，所述卷绕装置设置在所述第二移动装置上，用于卷绕所述钢缆。
7.根据权利要求1所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，所述基于无人行车的吊装装置还包括：
第二测距单元，所述第二测距单元用于检测所述无人行车和所述第一部分间的距离。
8.根据权利要求7所述的基于无人行车的吊装装置，其特征在于，所述第二测距单元是激光测距仪。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的基于无人行车的吊装装置的基于无人行车的吊装方法，所述基于无人行车的吊装方法包括以下步骤：
(A1)吊钩与待吊装物件的相对位置的评价，具体为；
第一成像单元用于形成待吊装物件的俯视图像，第二成像用于形成待吊装物件的侧部图像；
判断装置，所述判断装置根据图像识别技术判断所述俯视图像中的待吊装物件是否在水平方向上符合要求，以及判断所述侧部图像中的待吊装物件是否在竖直方向上符合要求；若不符合要求，则利用无人行车调整所述吊钩的位置，直到所述待吊装物件在水平方向及竖直方向上均符合要求；
(A2)平移所述吊钩，使得所述吊钩的第三部分穿入所述待吊装物件内；
在穿入过程中，检测单元检测待吊装物件是否被第三部分全部承载，若否，所述第三部分进一步穿入所述待吊装物件内，若是，进入下一步骤；
(A3)无人行车利用钢缆向上拉动所述待吊装物件。
10.根据权利要求9所述的基于无人行车的吊装方法，其特征在于：所述待吊装物件是高线卷。
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